[发明专利]水平井渗流实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟和研究水平井周围地层向水平井筒渗流的物理模型，同时分析不同水平井完井方式对水平井周围地层渗流的影响的水平井渗流实验装置。

背景技术

水平井技术于1928年提出，40年代付诸实施，就成为一项非常有前途的油气田开发、提高采收率的重要技术。到了80年代相继在美国、加拿大、法国等国家得到广泛工业化应用，并由此形成一股研究水平井技术、应用水平井技术的高潮。现如今，水平井渗流理论及产能评价方法研究水平井钻井技术已日趋完善，并以此为基础发展了水平井各项配套技术。目前，国外水平井技术的发展主要有以下两大特点：一、水平井技术由单个水平井向整体井组开发、多底井、多分支水平井转变，水平井具有多种类型，有普通的单支水平井、平面分支水平井、多层分支水平井、穿过一个或多个产层的三维多目标分支水平井等；二、应用欠平衡钻井技术，减少钻井液对油层的浸泡和损害，加快机械钻速，简化井下矛盾，使水平井、多底井、多分支井在较简化的完井技术下就可以达到高产。

近些年，水平井技术己经在石油工业得到了迅速发展，日益普及整个石油工业。我国的油气藏大多为中低渗透油气藏，而且薄层油气藏居多，大部分油田处于中后期开发，水平井技术正在成为我国油田经济有效的开发方式。

对于薄油层，水平井多适用于单一薄层的开采，利用“阶梯型水平井”还可以实现多层同时开采;对于低渗透储层油藏，水平井可以增加泄油面积，同时减少了油藏开发所必需的总井数，有利于降低成本；在高渗透储层油藏中，直井井筒中渗流速度很高，应用水平井可以降低渗流速度从而减轻或避免高产时天然气的紊流;在开发中后期应用提高采收率方法时，特别是在应用加热方法时，应用水平井可以增加与油层的接触面积，提高吸水能力，从而提高开发效果;对于海上油田，钻水平井是唯一降低海洋钻井成本的方法，因为海上钻井成本的降低只能靠减小必需的开发井数来实现，海上钻水平井不仅减小了必需的开发井数，而且增加了在同一平台上可以开采的油层面积，毫无疑问，钻水平井在总体上大大地降低了海上油田开发成本。随着钻井技术的提高，水平井的应用会越来越广泛。

国内外众多学者已经对水平井渗流理论与产能评价进行了比较系统的研究，但是由于井身结构以及油藏地质特征的复杂性，还有许多问题值得进一步深入研究。在水平井渗流理论及压力动态研究方面，试井技术是油气田开发的关键技术之一，通过水平井试井技术，建立合适的水平井试井解释模型和解释方法，得到油气藏重要的参数，以此对油气藏进行综合评价，这对油田的开发具有非常重要的指导意义。目前由于水平井渗流的复杂性(油藏及边界的复杂性和井结构的复杂性)，水平井的渗流理论研究还不够完善，需要进一步研究。

在研究油气层水平井渗流时，往往采用数学方法，但数学方法比较抽象，初学者难于理解。故而采用模拟方法来研究复杂条件下的油气层流体渗流规律。其中物理模拟是常采用的方法，但建立水平井渗流的实物模型耗资巨大，难于操作与管理，因此有必要加强实验室的科学研究和实践教学，以补充水平井渗流的实物模型的不足。

本发明用于模拟和研究水平井周围地层向水平井筒稳定渗流的物理模型，清晰展现自然界无法观测到的水平井渗流状态，同时分析不同水平井完井方式对水平井周围地层渗流的影响。

经文献调研，在模拟水平井渗流及分析不同水平井完井方式对水平井周围地层渗流影响的方面未发现与水平井渗流实验装置相关的思路、产品、工艺设计方法和理论基础研究的报道。

发明内容

本发明的目的是：为了提供一种模拟和研究水平井周围地层向水平井筒稳定渗流的物理模型，清晰展现自然界无法观测到的水平井渗流状态，同时分析不同水平井完井方式对水平井周围地层渗流的影响，特提供一种水平井渗流实验装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：水平井渗流实验装置由主体支架、渗流观察板、高压气泵、储水槽、水泵、计算机、数据采集卡、渗流槽、水平段模拟井筒和摄像机组成。